Поверхностный аэратор жидкости Советский патент 1989 года по МПК C02F7/00 A01K63/00 C02F3/18 

Изобретение относится к техническим средствам обработки воды, охраны окружающей среды и может быть применено в очистных сооружениях бытовых и промьшленных сточных вод, в аэротенках,. биологических прудах, биологических фильтрах, рыбоводных прудах и т.п.

Целью изобретения является снижение удельных затрат энергии на аэрацию воды и увеличение глубины аэра- ционного слоя.

На фиг.1 изобралсен поверхностный аэратор жидкости, продольный разрез; на фиг.2 - вид А на фиг.1.

Аэратор включает электроприводной механизм 1 , соединенный с горизонтальным пустотелым валом 2, на котором насажены каркасные рамы 3, содер жащие цилиндрическую втулку 4, связки 5 и радиальные итанги 6, выполненные из стального проката (например, уголка 40x40 мм). Каркасные рамы,неподвижно насаженные на вал., устанавливаются на шпонке 7 перпендикулярно оси вала. Потокообразующие плицы 8, скрепленные каркасшмми рамами и аэрирующими дисками параллельно оси вала 2, крепятся к радиальным штангам 6 каркасных рам. Ппицы 8 несут на себе вилочные кронштейны 9,расположенные на расстоянии 100-120 мм. Аэрируюрше диски 10, выполненные в виде набора перфорированных плоских сегментов из синтетического материала и установленные перпендикулярно оси вала, крепятся непосредственно к каркасным рамам 3, а в промежутках между ними - к вилочным кронштейнам 9 плиц 8 посредством крепежных болтов 11. Две каркасные рамы 3 с четырьмя промежуточными аэрирующими элементами в виде листков 10 соединены потокообразующими плицами 8 в единый блок длиной 600 мм. Между соседними блоками устанавливаются кольцевые распорки 12 из пластмассовых труб, обеспечивая зазор между блоками 120 мм. Отверстия перфорации 13 расположены гексагонально.

Каждый аэрирующий элемент крепится в 4 точках. Отверстия для крепления плиц к каркасным элементам позволяют смеш;ать плицы и выбирать их количество по заданным условиям. Штос- кости установки плиц имеют эксцентриситет 0,1 диаметра дисков.

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

Поверхностный аэратор жидкости работает следующим образом.

При вращении вала 2 отверстия перфорации 13 в аэрирующих элементах 10, пересекая свободную поверхность жидкости, захватывают определенную порцию воздуха, вовлекаемую в движение совместно с ди ском. На некоторой глубине сформировавшиеся пузырьки воз- духа отрываются из отверстия аэрирующего элемента и вовлекаются в поток, создаваемый плицами. Эксцентриситет плиц 8 выбран таким образом, чтобы при заданном погружении аэрирующего элемента происходил безударный вход в воду, что снижает шум- ность и неравномерность нагрузки.Одновременно установка плиц 8 обеспечивает почти горизонтально их положение при выходе из воды. Этим достигается восходящий ток воды на выходе, что создает вихревой циркуляционный контур за вращающимся диском 10. Благодаря этому пузырьки воздуха вовлекаются в вихревое циркуляционное движение, погружаясь на глубину и оставаясь более длительное время в воде. При такой конструкции потокообразующих устройств глубина аэрационного слоя почти в 2 раза пре- вьиаает глубину погру сения аэрирующих дисков.

Дня выбора оптимальных конструктивных параметров была проведена.серия испытаний 5 аэрирук1вшх дисков с диаметром D 0,7 м, вьтолненных из различного синтетического материала (пенопласт, оргстекло, алюминий) с четырьмя видами перфорации d(, 5 мм; d( 9 мм; d, 16 мм и фигурные отверстия размером 20x28 мм при 3 толщинах дисков S 2 мм, S 5 мм и 5 20мми коэффициентах перфорации (р , соответственно равных 0,43; 0,48; 0,56; 0,63 и 0,68. Расстояние между дисками составляло 0,08 - 0,13 диаметра аэрирующих дисков, погружение дисков в воду составляло 0,28 - 0,40 диаметра аэрирукг- щих дисков.

Сопоставительный анализ производился по удельному расходу энергозатрат на единицу прироста концентрации кислорода Для различных условий насыщения.

Р спытания проводились при изменении числа оборотов ротора в интервале 25 - 60 об/мин с измерением потребляемой мощности и кислородного насыщения, одновременно производилась визуализаи1ия размеров пузырько и глубины аэрационного слоя при различной скорости вращения ротора

Результаты анализа показали,что наиболее оптимальными по удельным показателям, интенсивности и глубин аэрационного слоя являютс я аэрирующие диски толщиной У 5-6 мм с диаметром отверстий перфорации d 9 - 10 мм (1,8§), расстояние между дисками составляет 0,1-0,12 диаметра аэрирующих дисков, глубина погружения составляет 0,32-0,35 диаметра аэрирующих дисков.

По безударному входу и наилучшему перемещиванию аэрационного слоя установлено, что плоскость установки плиц имеет эксцентриситет ,1 диаметра аэрирующих дисков.

Использование изобретения позволет снизить удельные энергозатраты, шум и волнообразование и увеличить толщину аэрационного слоя.

Формула изобретени 1. ПоверхностньШ аэратор жидкос

ти, содержащий электроприводной мех

низм, горизонтальный вал, перфорированные аэрирующие элементы, скрепленные с валом, отлич ающий- с я тем, что, с целью снижения удельных затрат энергии на аэрацию воды и увеличения глубины аэрациондиаметра дисков.

ного слоя, он снабжен каркасными рамами, неподвижно насаженными на вал

0 и потокообразующими плицами, скрепленными с каркасными рамами и перфорированными аэрирующими элементами параллельно оси вала, а перфорированные аэрирующие элементы выполне15 ны в виде аэрирующих дисков, установленных перпендикулярно оси вала, . в виде набора перфорированных плоских сегментов из синтетического материала, при этом отношение диамет-

0 ра отверстий перфорации к толщине плоских перфорированных элементов составляет 1,8, коэффициент перфорации 0,5-0,6, отношение расстояния между дисками к диаметру дисков сос25 тавляет 0,1-0,12; а отношение глубины погружения к диаметру дисков - 0,32-0,35.

I 2. Аэратор ПОП.1, о тлич аю- щ и и с я тем, что плоскости уста0 новки плиц имеют эксцентриситет О,1

Изобретение относится к техническим средствам охраны окружающей среды и может быть использовано в очистных сооружениях бытовых и промышленных сточных вод, в аэротенках и рыбоводных прудах глубиной 1,2 - 1,5 м. Цель изобретения - снижение энергозатрат, увеличение глубины аэ- рационного слоя. Поверхностный аэратор жидкости содержит вращающийся горизонтальный вал 2, каркасные рамы 3, неподвижно насаженные на вал, аэрирующие диски 10, вьтолненные в виде набора перфорированных плоских сегментов из синтетического материала, установленных перпендикулярно оси вала, потокообраэующнё плицы 8, скрепленные с каркасными рамами 3 и аэрирующими дисками 10 параллельно оси вала, при этом толщина плоских перфорированных аэрирующих элементов S 5-6 мм, диаметр отверстий перфорации составляет 1,8S, коэффи- циент перфорации q 0,5 - 0,6, расстояние между дисками составляет 0,1-0,12 диаметра аэрирующих дисков, глубина погружения составляет 0,32 - 0,35 диаметра аэрирующих дисков,плоскости установки плиц имеют эксцентриситет 0,1 диаметра аэрирующих дисков. Применение аэратора позволяет улучшить экологическ ую обстановку и снизить удельные энергозатраты. 1 3.п. ф-лы, 2 ил. $ (Л 1 ел 00 Од го

10

10

фиг 2